CN114889577A - 车辆制动系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种车辆制动系统，实现行车制动下的安全冗余配置，包括制动请求装置、第一轴控制单元、第二轴控制单元、设于第一车轴两侧车轮上的制动器、设于第二车轴两侧车轮上的制动器；还包括，第一通讯数据线：将所述制动请求装置与所述第一轴控制单元以及所述第一车轴两侧车轮上的制动器连接，将所述制动请求装置与所述第二轴控制单元以及所述第二车轴两侧车轮上的制动器连接；第二通讯数据线：将所述第一轴控制单元与所述第一车轴两侧车轮上的制动器连接，将所述第二轴控制单元与所述第二车轴两侧车轮上的制动器连接；第三通讯数据线：将所述第一轴控制单元与所述第二轴控制单元连接。

Description

车辆制动系统

【技术领域】

本发明属于汽车零部件技术领域，具体涉及车辆制动技术。

【背景技术】

公开号为EP2942249A1的欧洲专利公开了一种流体压力制动系统，至少后轴车轮既包括行车制动装置又包括驻车制动装置。当行车制动装置处于非压紧状态时，驻车制动装置的弹簧预紧件产生制动力；当驻车制动装置的弹簧不再产生制动力，行车制动装置的气缸产生制动力。

驻车制动装置包括驻车模块及与其通讯连接的电制动器，行车制动装置包括制动值传感器，探测制动踏板的机械动作，生成制动请求信号。制动值传感器至少设置一根数据线与驻车制动模块相连，通过该数据线传输请求信号。

车辆前轴模块与后轴模块均通过数据线与中央模块连接。后轴模块从中央模块获取制动值传感器的制动请求信号。中央模块与出口用数据线连接，将数据信号传输给挂车。

背景技术中，当电或电子构件出故障时，则提供纯气动控制，获得制动。属于一种安全冗余的电子控制，主要技术效果是在行车制动和驻车制动之间至少实现一种制动。但是无法实现行车制动下的安全冗余配置。

【发明内容】

为了克服现有技术中的不足，本发明所要解决的技术问题在于提供一种车辆制动系统，实现行车制动下的安全冗余配置。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

车辆制动系统，该车辆至少具有第一车轴和第二车轴，该车辆制动系统包括制动请求装置、设于所述第一车轴的第一轴控制单元、设于所述第二车轴的第二轴控制单元、设于所述第一车轴两侧车轮上的制动器、设于所述第二车轴两侧车轮上的制动器；还包括，

第一通讯数据线：将所述制动请求装置与所述第一轴控制单元以及所述第一车轴两侧车轮上的制动器连接，将所述制动请求装置与所述第二轴控制单元以及所述第二车轴两侧车轮上的制动器连接；

第二通讯数据线：将所述第一轴控制单元与所述第一车轴两侧车轮上的制动器连接，将所述第二轴控制单元与所述第二车轴两侧车轮上的制动器连接；

第三通讯数据线：将所述第一轴控制单元与所述第二轴控制单元连接。

进一步的，在正常制动时，所述第二通讯数据线备份所述第一通讯数据线传输的信息，在出现故障时或定期地将所备份的信息传输给所述第三通讯数据线，从而在出现故障时，所述第一轴控制单元获取所述第二轴控制单元的信息，并结合所述第二轴控制单元的信息对所述第一车轴两侧车轮上的制动器进行控制，所述第二轴控制单元获取所述第一轴控制单元的信息，并结合所述第一轴控制单元的信息对所述第二车轴两侧车轮上的制动器进行控制。

进一步的，所述第三通讯数据线还连接制动请求装置和/或车辆检测单元，将来自所述制动请求装置的制动请求信号、所述车辆检测单元检测到的检测信号传输给所述第一轴控制单元和所述第二轴控制单元，以及在所述第一轴控制单元和所述第二轴控制单元之间传输或校验数据。

进一步的，如果所述第一轴控制单元对应的第一通讯数据线无法工作，所述第一轴控制单元向所述第三通讯数据线发出故障报警信号，所述第二轴控制单元由所述第三通讯数据线获取故障信息、制动请求信号、车辆检测信号，并将各信息进行计算及综合判断，向所述第二车轴两侧车轮上的制动器分配制动请求，实现制动功能；如果所述第二轴控制单元对应的第一通讯数据线无法工作，所述第二轴控制单元向第三通讯数据线发出故障报警信号，所述第一轴控制单元由所述第三通讯数据线获取故障信息、制动请求信号、车辆检测信号，并将各信息进行计算及综合判断，向所述第一车轴两侧车轮上的制动器分配制动请求，实现制动功能。

优选的，所述制动请求装置包括制动踏板、驻车开关以及自动制动输入装置中的任一个或至少两个的结合。

优选的，所述第一通讯数据线、第二通讯数据线、第三通讯数据线是CAN总线、flexray总线或者以太网。

进一步的，包括设于第N车轴的第N轴控制单元、设于第N车轴两侧车轮上的制动器，其中N≥3；

所述第一通讯数据线将所述制动请求装置与所述第N轴控制单元以及第N车轴两侧车轮上的所述制动器连接；

所述第二通讯数据线将所述第N轴控制单元与第N轴两侧车轮上的所述制动器连接；

所述第三通讯数据线将N个车轴的所有轴控制单元连接。

本发明采用的技术方案，第二通讯数据线备份第一通讯数据线传输的信息，在出现故障时或定期地将所备份的信息通过网关传输给第三通讯数据线，由于第三通讯数据线将第一轴控制单元与第二轴控制单元连接，因此，如果第一轴控制单元或第二轴控制单元对应的第一通讯数据线无法工作，会向第三通讯数据线发出故障报警信号，使另外一个轴控制单元由第三通讯数据线获取故障信息、制动请求信号、车辆检测信号，并将各信息进行计算及综合判断，向对应一个车轴两侧车轮上的制动器分配制动请求，实现制动功能，实现行车制动下的安全冗余配置，即踩制动踏板的制动模式下，至少包含一个安全冗余配置；在单车轴、单车轮出现故障时，仍能实现制动。

在正常制动时，第三通讯数据线从制动请求装置和/或车辆检测单元获取信号，以及在第一轴控制单元和第二轴控制单元之间传输或校验数据，该阶段并不占用第二通讯数据线的传输数据量。第二通讯数据线备份第一通讯数据线的信息，在出现故障时或定期地将所备份的信息通过网关传输给第三通讯数据线。因此，提高数据传输的效率。

本发明的这些特点和优点将会在下面的具体实施方式、附图中详细的揭露。

【附图说明】

下面结合附图对发明做进一步的说明：

图1是车辆制动系统的结构示意图；

图2是本发明车辆制动系统其中一个实施例中通讯数据线连接关系示意图；

图3是本发明车辆制动系统另一实施例中通讯数据线连接关系的示意图；

附图标记：第一通讯数据线41，第二通讯数据线42，第三通讯数据线43，车辆电池45，电源线46，第一分支电源线47A，第二分支电源线47B，制动踏板48，控制器49，制动器50，第一轴控制单元51，第二轴控制单元52，第三轴控制单元53，电机54，传递机构55，卡钳56，制动盘57，车辆检测单元59。

【具体实施方式】

下面结合本发明实施例的附图对本发明实施例的技术方案进行解释和说明，但下述实施例仅为本发明的优选实施例，并非全部。基于实施方式中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得其他实施例，都属于本发明的保护范围。

参照图1至图3所示，车辆制动系统，该车辆至少具有第一车轴和第二车轴，该车辆制动系统包括制动请求装置，设于第一车轴的第一轴控制单元51，设于第二车轴的第二轴控制单元52，设于第一车轴两侧车轮上的制动器50，设于第二车轴两侧车轮上的制动器50。此外，还包括，

第一通讯数据线41：将制动请求装置与第一轴控制单元以及第一车轴两侧车轮上的制动器连接，将制动请求装置与第二轴控制单元以及第二车轴两侧车轮上的制动器连接；

第二通讯数据线42：将第一轴控制单元与第一车轴两侧车轮上的制动器连接，将第二轴控制单元与第二车轴两侧车轮上的制动器连接；

第三通讯数据线43：将第一轴控制单元与第二轴控制单元连接。

在正常制动时，第二通讯数据线备份第一通讯数据线传输的信息，在出现故障时或定期地将所备份的信息传输给第三通讯数据线，从而在出现故障时，第一轴控制单元可以获取第二轴控制单元的信息，并结合第二轴控制单元的信息对第一车轴两侧车轮上的制动器进行控制，第二轴控制单元可以获取第一轴控制单元的信息，并结合第一轴控制单元的信息对第二车轴两侧车轮上的制动器进行控制。

制动请求装置受人为或自动的操控后，产生制动请求信号，其中，制动请求装置可以是制动踏板48、驻车开关，以及制动转向系统、自动驾驶系统、驾驶辅助系统等自动制动输入装置中的任1个或2个以上的结合。

如图1和图2所示，第一轴控制单元51和第二轴控制单元52均为电子控制单元。各轴控制单元中，设独立的储能模块，向轴控制单元上的电子部件，以及轴控制单元所在的车轴上的制动器50中的控制器49、电机54供给电力。轴控制单元能够与制动请求装置以及车辆的其它检测单元进行通讯，将这些信息进行计算及综合判断，向各个车轮上的制动器分配制动请求。

本实施例中制动请求装置为制动踏板，制动踏板将踏板传感器的信号处理后，通过第一通讯数据线将制动请求信号分别传输给第一轴控制单元和第二轴控制单元以及四个车轮的制动单元。制动器上的控制器接收制动请求信号后，控制制动电机执行制动。第一通讯数据线构成正常制动时的信号传输路径。

位于第一车轴的第二通讯数据线与位于第二车轴的第二通讯数据线之间相互独立，两者之间不直接进行通讯。

第三通讯数据线还连接制动请求装置和/或车辆检测单元59，例如转向角传感单元、惯性测量单元，将来自制动请求信号及检测到的信号传输给第一轴控制单元和第二轴控制单元。

如果其中一个制动器或其中一个轴控制单元产生故障，例如第一车轴的一个制动器进水，造成第一通讯数据线和位于第一车轴的第二通讯数据线短路，第一通讯数据线无法工作。第一轴控制单元向第三通讯数据线发出故障报警信号。第二轴控制单元由第三通讯数据线获取故障信息、制动请求信号、车辆检测信号等，将各信息进行计算及综合判断，向第二车轴两侧车轮上的制动器分配制动请求，实现制动功能。具体可以参考现有技术，获取故障信息，结合车辆检测信号，判断该车轴上两车轮的制动情况，对产生故障的车轮及该车轴的另一车轮的制动能力进行控制，平衡两侧的制动力分配。

第二通讯数据线42与第三通讯数据线43之间不直接连接，两者之间的数据信息交换由轴控制单元上的中央处理单元完成。在正常制动时，第三通讯数据线43从制动请求装置和/或车辆检测单元59获取信号，以及在第一轴控制单元51和第二轴控制单元52之间传输或校验数据，该阶段并不占用第二通讯数据线的传输数据量。第二通讯数据线42备份第一通讯数据线41的信息，在出现故障时或定期地将所备份的信息通过网关传输给第三通讯数据线43。可以提高数据传输的效率。

通讯数据线是例如CAN总线(Controller Area Network：控制器区域网络)、flexray总线，以太网等，进行单向及双向的信息的传输。

制动器50是实现车辆制动的执行机构，制动器50设置于每个车轮，包括电机、控制器、传递机构55、卡钳56、制动盘57。控制器49受所在车轴上的轴控制单元的控制，电机54由控制部提供驱动电流，经由传递机构55连接、减速、转换运动方式等，传递至卡钳56使之运动，与制动盘57之间产生摩擦而实现制动。

车辆电池45通过电源线46接入轴控制单元进行管理，再用第一分支电源线47A、第二分支电源线47B接出，向制动系统的其它机构供电。

可以理解的是，本发明也可应用于三轴及其以上的车辆。即还包括设于第N车轴的第N轴控制单元、设于第N车轴两侧车轮上的制动器，其中N≥3；

所述第一通讯数据线将所述制动请求装置与所述第N轴控制单元以及第N车轴两侧车轮上的所述制动器连接；

所述第二通讯数据线将所述第N轴控制单元与第N轴两侧车轮上的所述制动器连接；

所述第三通讯数据线将所述第一轴控制单元、……、所述第N-1轴控制单元、所述第N轴控制单元连接，也就是说，所述第三通讯数据线将N个车轴的所有轴控制单元连接。

如图3所示，以三轴车辆为例，第三通讯数据线还连接第一轴控制单元和第三车轴的第三轴控制单元53。结合二轴车辆的原理，第一轴控制单元可以获取第二轴控制单元和第三轴控制单元的信息，第二轴控制单元可以获取第一轴控制单元和第三轴控制单元的信息，第三轴控制单元可以获取第一轴控制单元和第二轴控制单元的信息。对应的，第三轴控制单元可以结合第一轴控制单元或者第二轴控制单元的信息对第三车轴两侧车轮上的制动器进行控制。

以上所述，仅为发明的具体实施方式，但发明的保护范围并不局限于此，熟悉该本领域的技术人员应该明白发明包括但不限于附图和上面具体实施方式中描述的内容。任何不偏离发明的功能和结构原理的修改都将包括在权利要求书的范围中。

Claims (7)

1.车辆制动系统，该车辆至少具有第一车轴和第二车轴，该车辆制动系统包括制动请求装置、设于所述第一车轴的第一轴控制单元、设于所述第二车轴的第二轴控制单元、设于所述第一车轴两侧车轮上的制动器、设于所述第二车轴两侧车轮上的制动器；其特征在于，还包括，

第一通讯数据线：将所述制动请求装置与所述第一轴控制单元以及所述第一车轴两侧车轮上的制动器连接，将所述制动请求装置与所述第二轴控制单元以及所述第二车轴两侧车轮上的制动器连接；

第二通讯数据线：将所述第一轴控制单元与所述第一车轴两侧车轮上的制动器连接，将所述第二轴控制单元与所述第二车轴两侧车轮上的制动器连接；

第三通讯数据线：将所述第一轴控制单元与所述第二轴控制单元连接。

2.根据权利要求1所述的车辆制动系统，其特征在于，在正常制动时，所述第二通讯数据线备份所述第一通讯数据线传输的信息，在出现故障时或定期地将所备份的信息传输给所述第三通讯数据线，从而在出现故障时，所述第一轴控制单元获取所述第二轴控制单元的信息，并结合所述第二轴控制单元的信息对所述第一车轴两侧车轮上的制动器进行控制，所述第二轴控制单元获取所述第一轴控制单元的信息，并结合所述第一轴控制单元的信息对所述第二车轴两侧车轮上的制动器进行控制。

3.根据权利要求1所述的车辆制动系统，其特征在于，所述第三通讯数据线还连接制动请求装置和/或车辆检测单元，将来自所述制动请求装置的制动请求信号、所述车辆检测单元检测到的检测信号传输给所述第一轴控制单元和所述第二轴控制单元，以及在所述第一轴控制单元和所述第二轴控制单元之间传输或校验数据。

4.根据权利要求3所述的车辆制动系统，其特征在于，如果所述第一轴控制单元对应的第一通讯数据线无法工作，所述第一轴控制单元向所述第三通讯数据线发出故障报警信号，所述第二轴控制单元由所述第三通讯数据线获取故障信息、制动请求信号、车辆检测信号，并将各信息进行计算及综合判断，向所述第二车轴两侧车轮上的制动器分配制动请求，实现制动功能；如果所述第二轴控制单元对应的第一通讯数据线无法工作，所述第二轴控制单元向第三通讯数据线发出故障报警信号，所述第一轴控制单元由所述第三通讯数据线获取故障信息、制动请求信号、车辆检测信号，并将各信息进行计算及综合判断，向所述第一车轴两侧车轮上的制动器分配制动请求，实现制动功能。

5.根据权利要求1所述的车辆制动系统，其特征在于，所述制动请求装置包括制动踏板、驻车开关以及自动制动输入装置中的任一个或至少两个的结合。

6.根据权利要求1所述的车辆制动系统，其特征在于，所述第一通讯数据线、第二通讯数据线、第三通讯数据线是CAN总线、flexray总线或者以太网。

7.根据权利要求1所述的车辆制动系统，其特征在于，包括设于第N车轴的第N轴控制单元、设于第N车轴两侧车轮上的制动器，其中N≥3；

所述第一通讯数据线将所述制动请求装置与所述第N轴控制单元以及第N车轴两侧车轮上的所述制动器连接；

所述第二通讯数据线将所述第N轴控制单元与第N轴两侧车轮上的所述制动器连接；

所述第三通讯数据线将N个车轴的所有轴控制单元连接。

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